附件C：譯文


基于PID控制的四輔助電纜起重機(jī)吊具模型

摘要：本文介紹了廣泛用于貨運(yùn)站的集裝箱起重機(jī)的防搖和反斜控制。四電纜懸浮吊具用于裝卸集裝箱。在裝卸過程中，由于電車和龍門的移動或風(fēng)這些外部干擾使吊具通常殘余有振動、擺動和扭曲，因此，很難迅速并準(zhǔn)確地使集裝箱定位到某一理想位置。為了抑制這種殘留振蕩，本文提出了對附加到四主電纜上的四輔助電纜的使用。利用零空間理論，附加輔助電纜的張力，即分配到四個輔助電纜的最優(yōu)張力，是可實(shí)現(xiàn)的。逆動態(tài)控制和基于比例、積分和微分的控制模型（PID控制器）均可被用來獲取基本的控制法。輔助電纜張力轉(zhuǎn)換的有效性和基于模型的PID控制算法都通過計算機(jī)模擬系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：集裝箱起重機(jī)，起重機(jī)控制，吊具位置狀態(tài)，搖擺，傾斜

1引言

由多電纜組成的集裝箱起重機(jī)廣泛應(yīng)用于集裝箱港口和鐵路貨運(yùn)終端。由于它們簡單的結(jié)構(gòu)和廣泛的工作范圍，使得它們成為用來裝載和卸載集裝箱的有效設(shè)備。然而，由于電纜非常柔軟靈活，使得電纜無法抗拒由風(fēng)和不平衡負(fù)載單獨(dú)或共同在集裝箱上造成的各種干擾，導(dǎo)致吊具可能繞目標(biāo)工作位置搖擺。為了提高生產(chǎn)效率，即傳輸速率，許多起重機(jī)研究人員和制造商都研究了防搖和反斜控制的問題。集裝箱起重機(jī)通常使用四個主電纜來懸掛吊具，并采用手動的方法來操作起重機(jī)。這里有許多用來實(shí)現(xiàn)工作起重機(jī)在空中工作時自動控制工作位置的報告，例如，[1-8]，其結(jié)構(gòu)與由柔性電纜承載的集裝箱起重機(jī)相似的。然而，如果把多個懸掛電纜看作為一個單一的電纜，則把大部分載荷均簡化在一個二維點(diǎn)上進(jìn)行處理。此外，他們的控制輸入量是無軌電車電動機(jī)的扭矩，通過扭矩來控制小車來回移動的速度，從而調(diào)整吊具的停點(diǎn)位置。然而，本文中的控制輸入量是移動時一直控制吊具搖擺和傾斜運(yùn)動的四個輔助電纜的張力。因此，集裝箱的傳輸速率將得到提高。